Filtraggio

Il filtraggio consiste nell'applicare una trasformazione (detta filtro) a tutta o ad una parte dell'immagine digitale applicando un operatore. Si distinguono generalmente i seguenti tipi di filtro :

• i filtri passo basso, che consistono nell'attenuare le componenti dell'immagine con un'alta frequenza (pixel scuri). Questo tipo di filtraggio è generalmente usato per attenuare il rumore dell'immagine, ragione per cui si parla solitamente di lisciatura. I filtri mediani sono dei tipi di filtri a passo basso il cui principio è di fare la media dei valori dei pixel vicini. ll risultato di questo filtro è un'immagine più sfuocata.
• i filtri a passo alto, contrariamente a quelli a passo basso, attenuano le componenti di bassa frequenza e permettono soprattutto di accentuare i dettagli e il contrasto, ragione per cui è talvolta usato il termine di "filtro di accentuazione".
• i filtri a passo banda permettono di ottenere la differenza tra l'immagine originale e quella ottenuta con l'applicazione di un filtro a passo basso.
• i filtri direzionali applicano una trasformazione secondo una data direzione.

Che cos'è un filtro?

Un filtro è una trasformazione matematica (detta prodotto convolutivo) che permette, per ogni pixel della zona in cui si applica, di modificare il proprio valore in funzione dei valori dei pixel vicini, dotati di coefficienti.

Il filtro è rappresentato da una tabella (matrice), caratterizzata dalle sue dimensioni e coefficienti, il cui centro corrisponde al pixel considerato. I coefficienti della tabella determinano le proprietà del filtro. Ecco un esempio di filtro 3 x 3 :

Ed ecco il prodotto della matrice immagine, generalmente molto grande dato che rappresentando l'immagine iniziale (tabella dei pixel) per il filtro si ha una matrice corrispondente all'immagine trattata.

Nozione di rumore

Il rumore caratterizza i parassiti o interferenze di un segnale, cioè le parti del segnale deformate localmente. Così il rumore di un'immagine designa i pixel dell'immagine la cui intensità e molto diversa da quella dei pixel vicini.

Il rumore può avere diverse cause .

• Ambiente durante l'acquisizione
• Qualità del catturatore
• Qualità della campionatura

Lisciatura

Viene detta "lisciatura" (talvolta riduzione di rumore o filtro anti-rumore) l'operazione di filtraggio che punta ad eliminare il rumore da un'immagine.

L'operazione di lisciatura specifica consistente nell'attenuare l'effetto a scala prodotto dai pixel sul bordo di una forma geometrica è detta attivazione d'effetto (in inglese anti-aliasing).

Accentuazione

L'accentuazione (o rumore) è il contrario della lisciatura; si tratta di un'operazione che punta ad accentuare le differenze tra i pixel vicini.

Così l'accentuazione può permettere di mettere in risalto i limiti tra le zone omogenee dell'immagine ed è quindi detta estrazione dei contorni (anche bordatura o rialzo dei contorni).

Tramage

Il Tramage (in inglese dithering o halftoning) è una tecnica che consiste nell'alternare dei motivi geometrici che usano pochi colori, detti "trame", per simulare un colore più elaborato.